JPS606569B2

JPS606569B2 - 車両用アンテナ装置

Info

Publication number: JPS606569B2
Application number: JP52159899A
Authority: JP
Inventors: 次郎原田
Original assignee: Harada Industry Co Ltd
Current assignee: Harada Industry Co Ltd
Priority date: 1977-12-27
Filing date: 1977-12-27
Publication date: 1985-02-19
Also published as: JPS5489550A; US4200874A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は自動車等の車両に装備されるアンテナ装置に係
り、特に市民バンド波と呼ばれる２７ＭＨｚ程度の周波
数の電波を用いて車両相互間あるいは車両と基地局との
間の無線交信を行なうアンテナとして好適な車両用アン
テナ装置に関する。

一般にこの種のアンテナ装置は、車体壁上に楢設された
ロッドアンテナ素子の基部、中腹部、頂部等に、所謂ロ
ーディングコィルを直列に挿設することにより、アンテ
ナ素子の実効高が市民バンド波（以下Ｃ＆皮という）の
１′４皮長に適合するように構成されている。

上託。−ディングコィルは通常放送局から送信される振
幅変調波（以下ＡＭ波という）あるいは周波数変調波（
以下ＦＭ波という）の受信には不要なものである。した
がって、アンテナ素子の車体壁外に突出している部分に
ローディングコィルが挿設されていると、このアンテナ
はＣＢ波送受信機能を備えたものであることが第三者に
知られることになる。その結果ローデイングコイルをい
たずらされたり、盗難にあったりする。さらには車体内
に装備されている高価な無線機類が盗難にあうおそれも
ある。このような問題を解決するには、ローディングコ
ィルを外部から見ることのできない車体内部に設置する
ようにすればよい筈である。

しかるに上記の如くローデイングコィルを車体壁の内側
に設置すると、次のような問題が新たに生じる為従来は
かかる手段は採用されていない。すなわち、周知の如く
アンテナ素子上に１／４波長の電波がのるように電気長
を設定されたアンテナでは、アンテナ素子の接地点にお
いてアンテナ素子上の電流分布が最大となり、電圧分布
が最４・（＝零）となるように設計されている。したが
って前記したようにローディングコィルを車体内に設置
すると、電圧分布が零である接地点が、車体壁を越えた
点に存在することになる。つまり車体壁はアンテナ素子
上の電圧分布が零でない領域に存在していることになる
。その結果、アンテナ素子と大地（＝車体壁）との間の
静電容量が仮りに不変であったとしても、アンテナの誘
電体損失は増大する。一方、上記の如くローディングコ
ィルが車体壁の内側にくるように設置すると、アンテナ
素子と車体壁との距離が相対的に接近することになる。
このためアンテナ素子の対大地間容量が増大する。した
がって当然談電体損失は増大する。このようにローディ
ングコィルを車体内に設置すると、アンテナの誘電体損
失が著しく増大しアンテナの放射能率が悪化することに
なる。したがって従来は上記手段の採用は到来考えられ
なかつた。本発明はこのような事情を考慮してなされた
もので、その目的はローデイングコイルを車体内に設置
することにより、アンテナがＣＢ波送受信機能を有する
ものであることを第三者に知られないようにし、高価な
無線機類の盗難防止をはかり得ると共に、アンテナの誘
電体損失を最小限に抑制できアンテナの放射能率を実用
上支障のない程度に安定に保持でき、加えて車体内に設
置される分波器等の回路素子をコンパクトにしかもエン
ジン等からの雑音電波の影響を受けないように配備でき
る車両用アンテナ装置を提供することである。

以下本発明の詳細を図面に示す実施例によって明らかに
する。第１図はこの発明の一実施例の構成と、要部を切
断して示した図である。第１図中、１は取付基体である
。この取付基体１は絶縁筒体２の軸心に導電体３を挿着
したものである。上記絶縁筒体２は、例えば合成樹脂に
てほぼ円筒状に成型されたものであり、その外周面には
ねじ部２ａが設けられ、筒体の基端（図中下端）にはフ
ランジ部２ｂが設けられている。又上記導電体３は例え
ば黄鋼榛などで形成されたもので、その一端は絶縁筒体
２の頂部から外方へ突出し、池端は絶縁筒体２の基端部
より内方へ陥没した状態に上記絶縁筒体２に挿着されて
いる。しかして上記取付基体１は車体壁４に設けられた
取付孔５に貴挿され絶縁筒体２の部分が下部取付素子６
および上部取付素子７からなる固定素子によって車体壁
４に固定される。下部取付素子６は例えばアルミニウム
合金などの導電性材料により形成されており、前記取付
基体１の絶縁筒体２の外周に舷合したときその下端緑が
絶縁筒体２のフランジ部２ｂによって支えられるものと
なっている。上記取付素子６の円弧状をなす下端縁には
複数個の鋸歯状突起６ｃが設けられている。又、下部取
付素子６の平坦な上端縁には車体壁６の裏面に対して喰
い込み易いように尖鋭な突起６ａ，６ｄが設けられてい
る。上記取付素子７は硬質合成樹脂にてほぼ半球状に形
成されたもので、車体壁４の外方へ突出した前記取付基
体１の絶縁筒体２の外周に嫉合するものとなっている。
この上部取付素子７の関口端周縁はゴムなどの柔軟な材
料で形成した座板８を介して車体壁４の表面に接合する
ものとなっている。また上部取付素子７の頂部には敬付
基体１を競合させるための鉄合孔９が設けてある。この
俵合孔９を通して上部取付素子７の外方へ突出している
絶縁筒体２の外周のねじ部２ａには、取付ナット１０が
蝿合するようになっている。したがってこの取付ナット
１０を続付け操作すると、ナット１川ま下降しこれに伴
い取付基体１は相対的に上方へ引上げられる。その結果
、上部取付素子７は車体壁４の表面に押し付けられ、下
部取付素子６は車体壁４の裏面に圧接することになる。
かくして取付基体１は車体壁４に固定されるものである
。ところで前記取付ナット１０が螺合している位置より
もさらに上方へ突出している取付基体１の導電体３には
アンテナ素子１１の基端部１２がアンテナ素子取付機構
１３によって接続固定されている。

アンテナ素子１１は比較的紬径な導電体にて形成された
ロッドアンテナ素子であって、その基端部１２はロッド
外径よりも若干大径に形成されている。アンテナ素子取
付機構１３は前記導電体３の頂部近傍における軸心部に
、アンテナ素子１１の基端部１２が軸Ｄ方向に若干移動
可能な円筒状中空部１４を設けると共に、この中空部１
４に基端部１２を鉄入したアンテナ素子の導黄体外方に
突出している部分を包持する如く、筒状の保持管１５の
基端を導露体３の頂部外周に螺合したものとなっている
。なお中空部１４の関口部はアンテナ素子１１の基端部
１２が容易に離脱しないように中空部１４の内径よりも
小さな径となっている。また上記中空部１４の開□部に
は図には示していないが、いわゆる「スリ割り」が設け
てある。この「スリ割り」は保持管１５を導電管３に螺
合しない状態においては、アンテナ素子１１の基端部１
２を上記閉口部から中空部１４内に挿入可能であるよう
に又アンテナ素子１１の基端部１２を中空都内に挿入後
において保持管１５を導電管３に螺合して状態では、上
記関口部においてアンテナ素子１１のロッド外周を被圧
保持して得るように、関口部に弾性をもたせたものであ
る。前記保持管１５の周壁にはねじ穴が設けてあり、こ
のねじ穴に固定ねじ１６が外方から螺挿されている。こ
の固定ねじ１６は、これを縞付けることによってその先
端を保持管１５内に保持しているアンテナ素子１１の外
周面に喰い込ませてアンテナ素子１１の鞄心方向への移
動を阻止するためのものである。前記取付基体１の車体
壁４よりも内方へ突出している絶縁筒体２のフランジ部
２ｂには例えばアルミニウム等の導電性部村にて形成し
たシールドケース１７の上端部が絞め加工等の手段によ
り固定されている。

上記シールドケース１７の上端部は図からも明らかなよ
うに、絶縁筒体２のフランジ部２ｂにおける段部に対し
て係止されるように折曲げられている。したがって前述
のように取付ナット１０を締付操作すると、下部取付素
子６の円弧状下端緑に設けてある突起６ｃがシールドケ
ース１７の上端縁に喰い込み、シールドケース１７と下
部取付素子６とが電気的に接続される。その結果、シー
ルドケース１７は接地導体である車体壁４に電気的に接
続されることになる。シールドケース１７の内部には印
刷配線板１８が収容されている。

この印刷配線板１８にはチョークコイル１９とコンデン
サ２０とを直列に接続したＣＢ波通過用の第１のフィル
タＦＩと、チョークコイル２１とコンデンサ２２とを並
列接続したＡＭ波およびＦＭ波通過用の第２のフィルタ
Ｆ２とが配設されている。上記第１のフィルタＦＩのチ
ョークコイル１９は、ローデイングコイルを兼ねたィン
ダクタンス素子である。第１、第２のフィルタＦ１，Ｆ
２の各一端は印刷配線板１８の先端部に取付けてある接
触端子２３に接続されている。この接触端子２３は例え
ば黄鋼棒などで形成されたもので、その先端が前記取付
基体１における導電体２の基端部に導電性の板ばね２４
を介して電気的に接触導通しうるものとなっている。第
１フィルタＦＩの他端は印刷配線板１８の基端に取付け
てある接続端子２５に接続されており、第２フィルタＦ
２の池端は同じく印刷配線板１８の基端に取付けてある
接続端子２６に酸緩されている。シールドケース１７の
基端閉口部に懐合している絶縁体２７は、上記開ロ部を
閉塞すると共に、印刷配線板１８の基端を機械的に保持
している。この絶縁体２７を貫通してシールドケース１
７内に導入された第１のケーブル２８の芯線２８ａは前
記接続端子２５に接続されている。同じく絶縁体２７を
貫通してシールドケース１７内に導入された第２のケー
ブル２９の芯線２９ａは接続端子２６に接続されている
。シールドケース１７内に導びかれた第１、第２のケー
ブル２８，２９のアース用編組線２８ｂ，２９ｂは印刷
配線板１８の基端に形成した接地用導電膜３０‘こ共通
に接続されている。また接続端子２６と上記接地用導電
膜３０との間にはインピーダンス整合用のコンデンサ２
０′が接続されている。上記接地用導電膜３０の一端は
リード線３１によってシールドケース１７に接続されて
いる。このリード線３１は絶縁体２７の周面に設けた溝
の中に陥入している。しかして絶縁体２７をシールドケ
ース１７の基端閉口部に鉄合させる際に、上記構内のリ
ード線３１とシールドケース１７の内面とが圧援状態と
なり、リード線３１とケース１７との接続がはかられる
ものである。第１ケーブル２８のシールドケース外に導
出された先端はＣＢセット３２に接続されており、第２
ケーブル２９のシールドケース外に導出された先端はＡ
Ｍ／ＦＭセット３３に接続されている。なお第１ケーブ
ル２８としてはＣＢセット３２の入出力端のインピーダ
ンスとアンテナ素子側のインピーダンスとの整合が得ら
れるように例えば特性ィンピ−ダンス５００の同軸ケー
ブルが用いられている。また第２ケーブル２９としては
ＡＭ／ＦＭセット３３の入力端のインピーダンスとアン
テナ素子側のインピーダンスとの整合が得られるように
所定の特性インピーダンスを有する同軸ケーブルが用い
られている。このように構成された本装置は取付基体１
における絶縁筒体２がアンテナ素子側の導体（アンテナ
素子１１、導電体３、接触導体２３等）と車体壁４との
間に介在しているので、第２図ａから明らかなように、
アンテナ素子側の導体と車体壁４との間にはＣＩ，Ｃ２
，Ｃ３なる３個の静電容量が存在することになる。第２
図ｂは第１図ａの静電容量分布を等価的に示した図であ
る。Ｃ３は、取付ねじ１０の締付力の大小に応じて静電
容量が変化する為に半固定形可変コンデンサとして示し
てある。上記第２図ａ，ｂに示すような静電容量の存在
が如何に特徴的であるかは、第３図ａ，ｂに示す従来の
静電容量の状況と比較してみれば明らかである。第３図
ａからわかるように、従来のものはアンテナ素子側の導
体と車体壁との間にＣ４およびＣ５なる静電容量が存在
している。

Ｃ４は第２図ａ，ｂのＣＩに相当するものであり、Ｃ５
は第２図ａ，ｂのＣ３に相当するものである。ここにＣ
４とＣＩとを比較すると、本装置の場合、絶縁筒体２の
肉厚が厚く導蚕体３、接触導体２３等の蓬が比較的小径
に形成されているので、ＣＩ《Ｃ４である。

またＣ５とＣ３とを比較してみると、Ｃ５ニＣ３ではあ
るが本装置の場合にはＣ３にＣ２が直列に加るので・Ｃ
毒害毒《Ｃ５である。

一方、第３図ａの静電容量を等価的に示した第３図ｂか
ら明らかになるように、Ｃ５の値は取付ねじ１０′の締
付力によって大きく変化する。これに対し第２図ａ，ｂ
に示すＣ３の変化は取付ナット１０がアンテナ素子側の
導体とは絶縁された状態となっていることから僅かであ
る。しかも値が固定化されているＣ２がＣ３と直列にな
っているので、上記変動は殆んど問題にならない。かく
して本装置においてはアンテナと大地との間の静電容量
が極めて小さく且つ安定なものとなる。

したがってローディングコィルが車体壁より内側に設置
された為に、車体壁が存在している領域がアンテナ素子
上の電圧分布の零でない領域であっても、アンテナの誘
電体損失は殆んど一定で増加しない。したがってアンテ
ナの放射効率の低下をきたさずに済むばかりでなく所定
の放射効率を安定に保持し得るものである。なお本装置
においてはローディングコィルが分波器における第１の
フィルタＦＩのチョークコイル１９と兼用されているの
で、小形化がはかられている。

また第１、第２フィル夕Ｆ１，Ｆ２はシールドケース１
７の中に一体的に収容されているので、エンジン等から
の雑音電波によって共振条件が乱されるといったおそれ
がないうえ、装置全体がコンパクトなものとなる。また
本装置においてはアンテナ素子１１の基端部１２が閉口
部を絞られた中空部１４の中に挿着されているので、ア
ンテナ素子１１の隣心方向の位置決め用のねじが振動等
によって抜けてしまったような場合であってもアンテナ
素子１１全体が取付基体１から離脱することは防止でき
る。

このことは、たとえば自動車がハイウェイを高速走行中
において取付ねじの離脱が生じたとしても、ア‐ンテナ
素子の離脱飛散による事故を未然に防止できるので大変
有用である。なお本発明は上述した実施例に限定される
ものではない。

たとえば前記実施例では。ーディングコイルをフィル夕
のチョークコイルと兼用する場合を例示したが、スペー
ス的な余裕があるならばローデイングコイルを別個に設
けるようにしてもよいのは勿論である。また前記実施例
では第１、第２フィルタ等の回路素子を印刷配線板上に
設ける場合を例示したが、必ずしもこのようにする必要
はない。要は比較的狭いシールドケース内にコンパクト
に収容しうる手段が講じられていればよい。また前記実
施例では絶縁筒体２の周面に設けたねじ部２ａにナット
１０を直援螺合させる場合を示したが、機械的強度を補
強する目的でねじ部２ａの表面にのみ局部的に金属ナッ
トを施すようにしても支障ない。この他、本発明の要旨
を変えない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論であ
る。

以上説明したように本発明によればローディングコィル
を車体内に配設するようにしたので、アンテナ力ミＣＢ
波送受信機能を有するものであることを第三者に知られ
ずに済み、高価な無線機類の盗難防止をはかり得ると共
に、アンテナ素子側の導体と車体壁との間には必らず絶
縁筒体部らが介在すると共に取付ナットの締付力による
静電容量の変化分が微小なものになるので、アンテナの
誘電体損失が最小限に抑制され、アンテナの放射能率を
実用上支障のない程度に安定に保持でき、加えて分波器
のフィルタ等をローディングコィルと共にシールドケー
ス内に収容するように構成したので、コンパクトに形成
できしかもエンジンから雑音電波等の悪影響を蒙らずに
済む等、種々格別の利点を有する車両用アンテナ装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を要部を切断して示す
図、第２図ａ，ｂは同実施例のアンテナ素子側導体と車
体壁との間の静電容量を示す図、第３図ａ，ｂは第２図
ａ，ｂに対応して示した従来の装置の静電容量を示す図
である。１・・…・取付基体、２・・…・絶縁筒体、３・・・…
中心導体、４・・・・・・車体壁、５・・・・・・取付
孔、６・・・・・・下部取付素子、７・・…・上部取付
素子、８・・・・・・座板、９・…・・鉄合孔、１０・
・・・・・取付ナット、１１・・・…ロッドアンテナ素
子、１２…・・・アンテナ素子基端部、１３・・・…ア
ンテナ秦子取付機構、１７…・・・シールドケース、１
８・…・・印刷配線板、１９・・・・・・ローブィング
コィルを兼ねたチョークコイル、２０・・・…コンデン
サ、ＦＩ……第１のフィル夕「２１……チョークコイル
、２２……コンデンサ、Ｆ２……第２のフィル夕、２３
…・・・接触端子、２４・・・・・・導電離まね、２５
，２６・・…・接続端子、２７・・・・・・絶縁体、２
８，２９・・…・第１、第２のケーブル、３０・・…・
接地用導電膜。第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

１軸心に導電体を挿設され車体壁に設けられた取付孔
に対して貫挿される絶縁筒体と、この絶縁筒体の基端に
設けられたフランジ部と前記車体整裏面との間に介挿さ
れる下部取付素子と、前記絶縁筒体の車体壁外方へ突出
した部分に嵌込まれ端面を車体壁表面へ当接させる絶縁
部材からなる上部取付素子と、この上部取付素子を車体
壁表面に押圧する如く前記絶縁筒体の外周に設けたねじ
部に螺合される取付ナツトと、前記絶縁筒体の頂部に設
けられたアンテナ取付素子取付機構と、この取付機構に
よって基端部が前記導電体に接続固定されるロツドアン
テナ素子と、前記絶縁筒体の車体壁内に突出している部
分に固定されると共に、車体壁に対し電気的に接続され
たシールドケースと、このシールドケース内に収容され
前記導電体と直列に接続されたローデイングコイルと、
このローデイングコイルを介して送受信される電気信号
のうちＣＢ波のみを通過させる如く前記シールドケース
内に設けられたＣＢ波用帯域フイルタと、このフイルタ
と前記シールドケース外に設置されているＣＢ波送受信
機との間を接続するケーブルとを具備したことを特徴と
する車両用アンテナ装置。